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一种高透过宽色系盖板玻璃的制备方法


技术摘要:
本发明公开一种高透过宽色系盖板玻璃的制备方法,包括以下步骤:制作玻璃基板、刻蚀织构化结构、沉积SiO2保护层和沉积SiNX介质干涉层;本发明采用液相法对玻璃基板上表面进行刻蚀,使玻璃基板上表面形成短程有序、长程无序的织构化结构,提高了可见光的透过率,增加了  全部
背景技术:
盖板玻璃由于具有良好的透光性和高强度,被广泛的应用于多个领域,如晶硅太 阳能电池、薄膜太阳能电池、平板集热器、low-E玻璃等方面然而目前的关注的热点只局限 于玻璃本身透过率、强度、硬度以及耐候性等性能的研究,而对于该材料和周围环境的如何 和谐统一应用的相关报道较少,例如传统的太阳能组件只有蓝色和黑色两种选择,这严重 制约了其在光伏建筑一体化产业(BIPV)的发展和应用; 在适用于太阳能系统组件的应用中,由于不影响自身透过率同时具有结构着色功能的 盖板玻璃,相对于传统的盖板玻璃,赋予了玻璃这一传统材料建筑美学的概念,通过光的干 涉效应使玻璃产生各种不同的色彩,所以有利于提高太阳能组件在建筑领域大规模应用, 实现组件和建筑物有机结合共同发展; 目前制备彩色盖板玻璃时,一般采用以下几种方法: 一、通过调整盖板玻璃的成分,来获得彩色盖板玻璃,早期的玻璃制造商采用在无色玻 璃中加入着色剂,使玻璃成为有色玻璃,但这种技术属于化学着色,色素对光的选择性吸收 导致玻璃的透过率急剧降低可见,使得可见光透射率只有40%~50% 二、通过盖板玻璃表面镀制介质膜来实现的,其通过调整盖板玻璃的膜系结构设计来 调节反射中心波长位置,引起反射光在光谱上发生改变从而获得不同的玻璃表面颜色,专 利《适用于太阳能系统的具有彩色反射和高日光透射率的层压玻璃窗》(公开号CN  104736338A)公开了一种具有彩色反射的层压玻璃窗,该专利中采用的技术方案需要至少 二层以上的高、低折射率材料堆叠才能形成不同的颜色,制备过程较为繁琐,难以精确控制 每层膜的厚度,从而影响整体着色效果,另外大规模生产成本较高,因此,本发明提出一种 高透过、宽色系盖板玻璃的制备方法以解决现有技术中存在的问题。
技术实现要素:
针对上述问题,本发明的目的在于提出一种高透过、宽色系盖板玻璃的制备方法, 该高透过、宽色系盖板玻璃的制备方法制备过程简单,能够得到表面织构化结构,且镀膜均 匀性可控的彩色盖板玻璃,有效降低生产成本,易于实现产业化。 为实现本发明的目的,本发明通过以下技术方案实现:一种高透过、宽色系盖板玻 璃的制备方法,包括以下步骤: 步骤一:制作玻璃基板 准备两块钠钙硅玻璃,将两块玻璃四边用UV胶水进行封边处理,再用固化机固化,清洗 除去边缘溢胶,用纯水除去玻璃表面异物后,制成玻璃基板; 步骤二:刻蚀织构化结构 3 CN 111574071 A 说 明 书 2/5 页 采用液相法,配置玻璃刻蚀液放入刻蚀槽内,加热到40-50℃,把玻璃基板放入刻蚀槽 内,利用蚀刻液对玻璃基板上表面进行刻蚀5-30min,完成后对刻蚀好的玻璃基板清洗,玻 璃基板上表面形成凹凸不平的织构化结构; 步骤三:沉积SiO2保护层 将具有织构化结构的玻璃基板放入等离子体清洗腔室,对玻璃基板的织构化结构面清 洗10-30min,清洗后关闭射频电源,静止30min,待玻璃基板上表面温度冷却至室温后,在不 破真空情况下把玻璃基板转移至磁控溅射腔室,通过磁控溅射技术在玻璃基板的织构化结 构表面溅射生长出厚度为30-90nm的SiO2保护层; 步骤四:沉积SiNX介质干涉层 将步骤二中的玻璃基板破真空取出后,翻转放入等离子体清洗腔室,对玻璃基板下表 面清洗10-30min,清洗后关闭射频电源,静止30min,待玻璃基板下表面温度冷却至室温后, 在不破真空情况下把玻璃基板转移至磁控溅射腔室,通过磁控溅射技术在玻璃基板下表面 溅射生长出厚度为30-600nm的SiNX介质干涉层。 进一步改进在于:所述步骤一中,准备两块厚度为3.2mm的钠钙硅玻璃。 进一步改进在于:所述步骤二中,玻璃刻蚀液的配方为:按重量比将稀盐酸60- 70%,氟化氢胺10-15%,草酸2-8%,余量为水混合制成。 进一步改进在于:所述步骤三中,将具有织构化结构的玻璃基板放入等离子体清 洗腔室,设置本体真空度≤5×10-3Pa,工作压强为1-10×10-1Pa,Ar气流量为30-40sccm,入 射角度为20-45°,射频功率为200w。 进一步改进在于:所述步骤三中,磁控溅射技术具体为:采用SiO2陶瓷靶材,Ar气 做为工艺气体,工艺气体流量为40-60sccm,采用射频电源对Ar气进行离化,射频电源功率 为100-250w,溅射时间5-12min。 进一步改进在于:所述步骤四中,将玻璃基板翻转放入等离子体清洗腔室,设置本 体真空度≤5×10-3Pa,工作压强为1-10×10-1Pa,Ar气流量为30-40sccm,入射角度为20- 45°,射频功率为200w。 进一步改进在于:所述步骤四中,磁控溅射技术具体为:采用Si3N4陶瓷靶材,Ar气 做为工艺气体,工艺气体流量为40-60sccm,N2气做为反应气体,反应气体流量为40- 60sccm,采用射频电源对Ar气进行离化,射频电源功率为150-200w,反应溅射5-90min。 本发明的有益效果为:本发明采用液相法对玻璃基板上表面进行刻蚀,使玻璃基 板上表面形成短程有序、长程无序的织构化结构,提高了可见光的透过率,增加了通过漫反 射衍射效应形成的结构色彩的饱和度;且采用等离子体清洗技术处理玻璃基板织构化结构 的上表面及光滑的下表面,能有效提高后续附着膜层的结合力,同时,在高温大气环境下, SiO2保护层能够提高玻璃基板整体的耐磨、耐蚀性,增加对太阳光的有效透过率,另外,通 过调整磁控溅射制备的SiNX介质干涉层的厚度,改变其折射率,能利用光的干涉效应产生 不同的结构色彩,提高玻璃彩色组件在建筑领域大规模应用,实现组件和建筑物有机结合。 附图说明 图1为本发明的结构示意图; 图2为本发明的流程图。 4 CN 111574071 A 说 明 书 3/5 页
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